Upsampling de fusión de imágenes de muestra única en imágenes de tiempo de vida de fluorescencia

La microscopía de imagen de tiempo de vida de fluorescencia (FLIM) proporciona información detallada sobre interacciones moleculares y procesos biológicos. Un importante cuello de botella para FLIM es la resolución de imagen a altas velocidades de adquisición debido a las limitaciones de ingeniería y procesamiento de señales de la tecnología de imagen resuelta en el tiempo. Aquí, presentamos el upsampling de fusión de imágenes de muestra única, un enfoque de fusión de datos para la super-resolución computacional de FLIM que combina mediciones de un detector resuelto en el tiempo de baja resolución (que mide el tiempo de llegada de fotones) y una cámara de alta resolución (que mide solo la intensidad). Para resolver este problema de recuperación inversa mal planteado, introducimos priors estadísticamente informados que codifican correlaciones locales y globales entre las dos mediciones de "muestra única". Esto evita el riesgo de alucinación fuera de distribución como en enfoques tradicionales impulsados por datos y entrega imágenes mejoradas en comparación, por ejemplo, con la interpolación bilineal estándar. El enfoque general presentado por el upsampling de fusión de imágenes de muestra única puede aplicarse a otros problemas de super-resolución de imágenes donde están disponibles dos conjuntos de datos diferentes.